谷歌最新量子芯片突破!突破目前最快的超级计算

甘魂子逸影 2024-12-15 03:31:22

量子计算机被认为是下一代超级计算机,有着不可思议的计算能力,甚至可以解决许多传统计算机无法处理的问题。

2019年,谷歌第一次在人类历史上实现了量子霸权,量子计算机在原本需要1万年才能完成的实验中,仅用3分20秒。

2023年12月,谷歌又发布了一项令人惊叹的更新,标志着量子计算领域又经历了一次重大突破。

谷歌自己的量子处理器平台实现了在基准测试中表现优异,耗时不到5分钟,而目前最快的超级计算机则需要10的25次方年才能完成相同的任务,这个时间比宇宙存在的时间还要长。

谷歌量子芯片新进展。

在一项新的研究中,谷歌展示了它们最新的量子芯片Willow在基准测试中惊人的表现,与普通的超级计算机相比,所用时间不成比例。

谷歌量子人工智能负责人内文在公告中写道:“量子计算与人工智能是深度互联的,我们预计Willow会推动商用量子计算实践到一个不可思议的新水平。”

谷歌发现“火星”的过程是一个漫长的探索和研发过程,微软和IBM这两个主要竞争对手也在各自的领域进行开发工作。

为了获得对量子计算最具权威性的评估结果,谷歌组织了一个由来自国际著名大学和研究所在量子计算领域拥有权威地位的研究人员组成的小组进行评估。

当谷歌展示了其最新成果时,世界注意到对这项研究结果的广泛喜爱和赞赏。

在关于谷歌量子电脑最重要的发现中,OpenAI的阿尔特曼称这是一项“史诗般的进展”。

马斯克则发表了“哇”的简短评论,但足以显示他的震惊和赞叹。

专家们说,在未来将会出现这样一种可能,即人们将能够以“十年”作为时间段来进行建模,而不是以“千年来”作为时间段。

随着数据在其中构建,这一切都将变得不可思议。

谷歌方面表示,该团队将专注于解决最大的障碍,以启动大规模量子计算机,这将是通往高度实用的大规模量子计算机的必要条件。

“在接下来的几年里,我们对这样一个未来充满希望:我们可以使用矽量子计算机通过强大的量子算法推动药物发现、电动汽车电池设计以及其他数千个领域进步。”

Willow芯片与量子纠错能力。

这项研究的主要特点之一是quantum volume(量子体积),它是用于定性评估量子寄存器性能所开发的一种度量标准。

随着技术的进步,从2019年的峰值16到2021年的峰值256,到2023年发布的Willow达到4069,所有障碍都消除了足够空间,以便下一个目标变为现实。

Willow芯片执行基准测试所用的时间很重要,因为它清楚地表明了它们在量子领域的适应性。

谷歌写道:“执行量子时钟,与之前版本相比,Willow芯片只需不到5分钟。恢复时间从13小时降至<5分钟。”

这项研究的评估过程涉及基准测试,为此,一组独立研究人员报告了他们对结果的评估。

他们写道:“经过独立验证,我们确认了这些时代和量子体积值,并注意到Willow在以前版本中没有观察到显著改进。”

他们补充说,由于未观察到显著改进,谷歌将保留更改内容。

对于基准测试结果,谷歌并没有具体说明,但是众所周知的是,在以前版本中,结果是特定时间内可以计算的最大qubits数量,这反映了quantum volume大小。

由于qubit技术的一般限制,qubit数量不能超过16384或16384个量子位,但考虑到低成本制造和高产出,数量上限可以在厂区内大大减少。

显著改进是指qubit数量与功能复杂性之间显著改进。

这一结果具有重要意义,因为功能复杂性决定了可以通过时间监测进行的次要改进的程度。

显著改进表示研究人员有能力制造更复杂的qubits,而不考虑数量数量的减少。

Willow芯片是目前世界上任何最大、最复杂的量子计算机组件,它是从许多错误纠正级联逻辑装置中构建而来的。

每次存储一个量子比特时,需要有几个错误纠正层来增加防御包围它们,这样做会导致许多存储空间浪费。

这意味着复杂性显著提高,因为要制作每个逻辑砖只需数十个设备。

在开发和制造Willow时,有许多全新的工程挑战,包括使逻辑砖按预期方式相互连接并排布在处理器核心中,在设备上精确调节工作参数,以及建立强大的制造方法,以便这些设计可以重复且大规模生产。

自从2015年宣布致力于开发超导Qubits以来,仅过去8年就已经取得了巨大的成就,将开发速度加快到前所未有的水平。

量子计算与人工智能。

“在接下来的几年里,我们对这样一个未来充满希望:我们可以使用硅量子计算机通过强大的量子算法推动药物发现、电动汽车电池设计以及其他数千个领域进步。”

这是谷歌在新发现公布后发布的一份声明。

这种联系是显而易见且深刻的,一个探索下一个发展的方向。

随着谷歌寻求利用人工智能提供加速创新和解决问题的方法,技术公司需要做些什么呢?

关于人工智能如何改变世界已经在科学、技术、伦理等各个方面引发了争论。

人们最大的担忧之一是,如果人工智能开始影响人类意识,那会发生什么?

但是如果人工智能可能导致一种新的意识是什么呢?

人类会否然后继续引导他们所创造的新意识?

人类将如何控制或影响这个新意识?

尽管这些问题正在被提出,但科学界正在快速前进,希望找到解决其他更迫切的问题的方法。

如果这些新型人工智能可以帮助实现这一目标,那么我们将感激不已。

如果它们能帮助使地球保持适合居住状态,将是一个应该支持的胜利。

这样就可以拯救地球上的生命,包括人类生命!

因此,让人们关心他们周围的一切至关重要,这样科学界就可以继续推动解决更紧迫问题的发展。

谷歌将继续进行更多探索,甚至希望添加更多层,以实现重要进展,并且我们期待着继续看到来自该公司的未来发现。

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